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热学教材6-4-4 宇宙中的辐射场.ppt
宇宙中的 辐射场 ;宇宙微波 背景辐射 ; 以 p、V为物态参量的绝热过程方程为 pV4/3?常量。 由物态方程p?aT4/3可知 pT-4?a/3?常量。 以上两式中的p可消去。 ; 于是，就得到了以 T、V 为物态参量的绝热过程方程 T4V4/3?常量。 TV1/3?常量。 ; 可以把此 TV1/3?常量应用于绝热膨胀的宇宙中的辐射场，设 R 为宇宙的尺度，由于V?R3，就能够得到 TR?常量。 ; 后来由 “宇宙背景探测者” 卫星 (COBE) 所观测到的宇宙微波背景辐射谱（见图）能与黑体辐射的普朗克公式高度符合，这有力地证明了宇宙微波背景辐射的黑体性质。 ; ; 马瑟和斯穆特借助 “宇宙背景探测者” 卫星(COBE)所获得的信息，发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性，因而获得了2006年的诺贝尔物理学奖。 ;宇宙的 光子数密度 ; 设想宇宙辐射场内的光子为三维的波动，自由度为 3 ，近似认为每个光子平均具有 3kT 的能量，则有 ;n?u/(3kT) ?aT4/(3kT) ?aT3/(3k) ?7.564?10-16?(2.725)3 /(3?1.381?10-23) ?3.694?108 (m-3). n?369 (cm-3).
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